Absence of recombination of neighboring H atoms in highly purified solid parahydrogen; Electron spin resonance, electron-nuclear double resonance, and electron spin echo studies

高純度パラ水素固体中において再結合しない水素原子; ESR,ENDOR,ESEを用いた研究

熊田 高之   ; 榊原 正博*; 長坂 敏光*; 福田 紘也*; 熊谷 純*; 宮崎 哲郎*

Kumada, Takayuki; Sakakibara, Masahiro*; Nagasaka, Toshimitsu*; Fukuta, Hiroya*; Kumagai, Jun*; Miyazaki, Tetsuo*

固体水素中における水素原子の拡散速度と再結合速度をESR、ENDOR、及びESEを用いて調べた。オルソ水素濃度1%以下における水素原子の再結合速度定数は、拡散速度から予想されるより2桁以上も小さいことがわかった。この結果は固体パラ水素中において水素原子同士が隣接しても再結合しないことを示す。高純度パラ水素中において、水素原子再結合に伴い発生するエネルギーの拡散経路が存在しないために、水素原子は再結合することなく散乱されたのではないかと考えられる。

We have studied diffusion and recombination of H atoms in solid hydrogen using ESR, ENDOR, and ESE spectrometer. The rate constant for recombination of H atoms in highly purified parahydrogen was found to be much smaller than that expected by diffusion coefficient. This result indicates that the H atoms do not recombine in the absence of energy dispersion path in highly purified parahydrogen.